NCERT सारांश: हमारा सौर मंडल - 2 | यूपीएससी सीएसई के लिए भूगोल (Geography) - UPSC PDF Download

भूकंप

भूकंपीय तरंगों का अध्ययन परतदार आंतरिक संरचना की एक संपूर्ण तस्वीर प्रदान करता है। सरल शब्दों में, भूकंप का मतलब है पृथ्वी का हिलना। यह एक प्राकृतिक घटना है। यह ऊर्जा के मुक्त होने के कारण होता है, जो सभी दिशाओं में यात्रा करने वाली तरंगें उत्पन्न करता है।

पृथ्वी क्यों हिलती है? ऊर्जा का मुक्त होना एक फॉल्ट के साथ होता है। एक फॉल्ट क्रस्टल चट्टानों में एक तेज टूटना है। फॉल्ट के साथ चट्टानें विपरीत दिशाओं में हिलने की प्रवृत्ति रखती हैं। जब ओवरलाइंग चट्टानों की परतें उन पर दबाव डालती हैं, तो घर्षण उन्हें एक साथ लॉक कर देता है। हालांकि, समय के साथ, उनके अलग होने की प्रवृत्ति घर्षण को पार कर जाती है। इसके परिणामस्वरूप, ब्लॉक्स विकृत हो जाते हैं और अंततः वे अचानक एक-दूसरे के पास滑ते हैं। यह ऊर्जा के मुक्त होने का कारण बनता है, और ऊर्जा की तरंगें सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं। ऊर्जा के मुक्त होने का बिंदु भूकंप का फोकस कहलाता है, जिसे हाइपोसेन्टर भी कहा जाता है। विभिन्न दिशाओं में यात्रा करने वाली ऊर्जा की तरंगें सतह तक पहुँचती हैं। सतह पर, फोकस के निकटतम बिंदु को एपिसेंटर कहा जाता है। यह तरंगों का अनुभव करने वाला पहला बिंदु है। यह फोकस के ठीक ऊपर का बिंदु है।

भूकंप की तरंगें सभी प्राकृतिक भूकंप लिथोस्पीयर में होती हैं। यहाँ यह नोट करना पर्याप्त है कि लिथोस्पीयर उस गहराई के हिस्से को संदर्भित करता है जो पृथ्वी की सतह से 200 किमी तक होती है। एक उपकरण जिसे सिस्मोग्राफ कहा जाता है, सतह तक पहुँचने वाली तरंगों को रिकॉर्ड करता है। ध्यान दें कि कर्व तीन अलग-अलग खंडों को दिखाता है, प्रत्येक विभिन्न प्रकार के तरंग पैटर्न का प्रतिनिधित्व करता है। भूकंप की तरंगें मूल रूप से दो प्रकार की होती हैं - बॉडी वेव्स और सतही तरंगें। बॉडी वेव्स ऊर्जा के फोकस पर मुक्त होने के कारण उत्पन्न होती हैं और पृथ्वी के शरीर के माध्यम से सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं। इसलिए, इनका नाम बॉडी वेव्स है। बॉडी वेव्स सतह की चट्टानों के साथ बातचीत करती हैं और नई तरंगों का एक सेट उत्पन्न करती हैं, जिसे सतही तरंगें कहा जाता है। ये तरंगें सतह के साथ-साथ चलती हैं। विभिन्न घनत्व वाले सामग्रियों के माध्यम से यात्रा करते समय तरंगों की गति बदलती है। जितना अधिक घना सामग्री होगी, गति उतनी ही अधिक होगी। उनकी दिशा भी बदलती है जब वे विभिन्न घनत्व वाली सामग्रियों के संपर्क में आती हैं।

शरीर की लहरों के दो प्रकार होते हैं। इन्हें P और S-लहरें कहा जाता है। P-लहरें तेज़ गति से चलती हैं और सबसे पहले सतह पर पहुँचती हैं। इन्हें 'प्राथमिक लहरें' भी कहा जाता है। P-लहरें ध्वनि लहरों के समान होती हैं। ये गैसीय, द्रव और ठोस सामग्रियों के माध्यम से यात्रा करती हैं। S-लहरें सतह पर कुछ समय अंतराल के साथ पहुँचती हैं।

इनसे 'द्वितीयक लहरें' कहा जाता है। S-लहरों के बारे में एक महत्वपूर्ण तथ्य यह है कि ये केवल ठोस सामग्रियों के माध्यम से यात्रा कर सकती हैं। S-लहरों की यह विशेषता बहुत महत्वपूर्ण है।

इसने वैज्ञानिकों को पृथ्वी के आंतरिक संरचना को समझने में मदद की है। परावर्तन (reflection) लहरों को पुनः उछालता है जबकि अपवर्तन (refraction) लहरों को विभिन्न दिशाओं में चलने के लिए प्रेरित करता है। लहरों की दिशा में भिन्नताएँ उनके सेइस्मोग्राफ पर रिकॉर्ड के माध्यम से समझी जाती हैं। सतही लहरें सेइस्मोग्राफ पर रिपोर्ट करने वाली अंतिम लहरें होती हैं। ये लहरें अधिक विनाशकारी होती हैं। ये चट्टानों के विस्थापन का कारण बनती हैं, और इस प्रकार, संरचनाओं का पतन होता है।

भूकंप लहरों का प्रसार (Propagation of Earthquake Waves) विभिन्न प्रकार की भूकंप लहरें अलग-अलग तरीकों से यात्रा करती हैं। जैसे-जैसे ये आगे बढ़ती हैं या प्रसारित होती हैं, ये उन चट्टानों के शरीर में कंपन (vibration) उत्पन्न करती हैं, जिनसे ये गुजरती हैं। P-लहरें लहर की दिशा के समानांतर कंपन करती हैं।

यह प्रसार की दिशा में सामग्री पर दबाव डालता है। इसके परिणामस्वरूप, यह सामग्री में घनत्व अंतर (density differences) उत्पन्न करता है, जिससे सामग्री का खींचना और सिकुड़ना होता है। अन्य तीन लहरें प्रसार की दिशा के perpendicular कंपन करती हैं। S-लहरों का कंपन दिशा लहर की दिशा के लंबवत होता है। इसलिए, ये उस सामग्री में गड्ढे और शिखर (troughs and crests) बनाती हैं, जिनसे ये गुजरती हैं। सतही लहरें सबसे अधिक नुकसान पहुँचाने वाली लहरें मानी जाती हैं।

छाया क्षेत्र का उद्भव

भूकंप की तरंगें दूरस्थ स्थानों पर स्थित सेस्मोग्राफ में रिकॉर्ड की जाती हैं।

हालांकि, कुछ विशेष क्षेत्र हैं जहाँ तरंगों की रिपोर्ट नहीं होती है। ऐसे क्षेत्र को ‘छाया क्षेत्र’ कहा जाता है। विभिन्न घटनाओं का अध्ययन करने पर पता चलता है कि प्रत्येक भूकंप के लिए एक बिल्कुल अलग छाया क्षेत्र होता है।

यह देखा गया कि भूकंप के केंद्र से 105º के भीतर किसी भी दूरी पर स्थित सेस्मोग्राफ P और S-तरंगों के आगमन को रिकॉर्ड करते हैं। हालाँकि, भूकंप के केंद्र से 145º के बाहर स्थित सेस्मोग्राफ P-तरंगों के आगमन को रिकॉर्ड करते हैं, लेकिन S-तरंगों का नहीं। इस प्रकार, भूकंप के केंद्र से 105º और 145º के बीच का क्षेत्र दोनों प्रकार की तरंगों के लिए छाया क्षेत्र के रूप में पहचान की गई। 105º के आगे का पूरा क्षेत्र S-तरंगें नहीं प्राप्त करता है। S-तरंगों का छाया क्षेत्र P-तरंगों के छाया क्षेत्र से बहुत बड़ा है। P-तरंगों का छाया क्षेत्र भूकंप के केंद्र से 105º और 145º के बीच पृथ्वी के चारों ओर एक पट्टी के रूप में प्रकट होता है। S-तरंगों का छाया क्षेत्र न केवल आकार में बड़ा है बल्कि यह पृथ्वी की सतह का 40 प्रतिशत से अधिक है।

भूकंपों का मापन

भूकंप की घटनाएँ या तो तीव्रता या परिमाण के अनुसार मापी जाती हैं। परिमाण स्केल को रिच्टर स्केल के नाम से जाना जाता है। परिमाण भूकंप के दौरान जारी ऊर्जा से संबंधित है। परिमाण को पूर्ण संख्याओं में व्यक्त किया जाता है, 0-10। तीव्रता स्केल का नाम मेरकली, एक इतालवी सेस्मोलॉजिस्ट, के नाम पर रखा गया है। तीव्रता स्केल घटना द्वारा उत्पन्न दृश्य क्षति को ध्यान में रखता है। तीव्रता स्केल की सीमा 1-12 है।

हालाँकि वास्तविक भूकंप गतिविधि कुछ सेकंड के लिए रहती है, लेकिन इसके प्रभाव विनाशकारी होते हैं यदि भूकंप की तीव्रता रिच्टर पैमाने पर 5 से अधिक हो।

पृथ्वी की संरचना

क्रस्ट यह पृथ्वी का सबसे बाहरी ठोस भाग है। यह स्वभाव में भंगुर है। क्रस्ट की मोटाई महासागरीय और महाद्वीपीय क्षेत्रों के तहत भिन्न होती है। महासागरीय क्रस्ट, महाद्वीपीय क्रस्ट की तुलना में पतली होती है। महासागरीय क्रस्ट की औसत मोटाई 5 किमी है जबकि महाद्वीपीय की लगभग 30 किमी है। महाद्वीपीय क्रस्ट प्रमुख पर्वत प्रणालियों के क्षेत्रों में अधिक मोटी होती है। यह हिमालय क्षेत्र में 70 किमी तक मोटी है। यह भारी चट्टानों से बनी होती है जिनकी घनत्व 3 g/cm³ होती है। महासागरीय क्रस्ट में पाए जाने वाले इस प्रकार की चट्टान को बासाल्ट कहा जाता है। महासागरीय क्रस्ट में सामग्री की औसत घनत्व 2.7 g/cm³ है।

मैंटिल क्रस्ट के पार आंतरिक भाग को मैंटिल कहा जाता है। मैंटिल मोहो की विच्छेदन से लेकर 2,900 किमी की गहराई तक फैला होता है। मैंटिल का ऊपरी भाग एस्थेनोस्फीयर कहलाता है। एस्थेनो का मतलब कमजोर होता है। इसे 400 किमी तक फैलने के लिए माना जाता है। यह वह मुख्य स्रोत है जहाँ से मैग्मा ज्वालामुखीय विस्फोटों के दौरान सतह पर पहुँचता है। इसकी घनत्व क्रस्ट की तुलना में अधिक होती है (3.4 g/cm³)। क्रस्ट और मैंटिल का सबसे ऊपरी भाग लिथोस्फीयर कहलाता है। इसकी मोटाई 10-200 किमी के बीच होती है। निचला मैंटिल एस्थेनोस्फीयर के पार फैला होता है। यह ठोस अवस्था में होता है।

कोर जैसा कि पहले बताया गया है, भूकंप की तरंगों की गति ने पृथ्वी के कोर के अस्तित्व को समझने में मदद की। कोर-मेंटिल सीमा 2,900 किमी की गहराई पर स्थित है। बाहरी कोर तरल अवस्था में है जबकि आंतरिक कोर ठोस अवस्था में है। मैंटिल-कोर सीमा पर सामग्री की घनत्व लगभग 5 g/cm³ है और पृथ्वी के केंद्र पर 6,300 किमी की गहराई पर घनत्व मान लगभग 13 g/cm³ है। कोर बहुत भारी सामग्री से बना है जो मुख्यतः निकेल और लोहा से बना होता है। इसे कभी-कभी चाकू परत के रूप में भी संदर्भित किया जाता है।

ज्वालामुखी और ज्वालामुखीय भूआकृतियाँ एक ज्वालामुखी वह स्थान है जहाँ गैसें, राख और/या पिघला हुआ चट्टानी पदार्थ - लावा - जमीन पर निकलता है। यदि उपरोक्त सामग्रियाँ हाल ही में निकली हैं या निकल रही हैं, तो इसे सक्रिय ज्वालामुखी कहा जाता है। ठोस परत के नीचे की परत को मेन्टल कहा जाता है। इसकी घनता क्रस्ट (पर्पटी) की तुलना में अधिक होती है। मेन्टल में एक कमजोर क्षेत्र होता है जिसे आस्थेनोस्फीयर कहा जाता है। यही से पिघले हुए चट्टानी पदार्थ सतह तक पहुँचते हैं। ऊपरी मेन्टल भाग में पदार्थ को मैग्मा कहा जाता है। जब यह क्रस्ट की ओर बढ़ता है या सतह पर पहुँचता है, तो इसे लावा कहा जाता है। जमीन पर पहुँचने वाला पदार्थ लावा प्रवाह, पायरोक्लास्टिक मलबा, ज्वालामुखीय बम, राख और धूल और गैसों जैसे नाइट्रोजन यौगिक, सल्फर यौगिक और अल्प मात्रा में क्लोरीन, हाइड्रोजन और आर्गन को शामिल करता है।

ज्वालामुखी ज्वालामुखियों को विस्फोट के प्रकार और सतह पर विकसित रूप के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। प्रमुख प्रकार के ज्वालामुखी निम्नलिखित हैं:

• शील्ड ज्वालामुखी: बेसाल्ट प्रवाह को छोड़कर, शील्ड ज्वालामुखी पृथ्वी पर सभी ज्वालामुखियों में सबसे बड़े होते हैं। हवाई ज्वालामुखी सबसे प्रसिद्ध उदाहरण हैं। ये ज्वालामुखी ज्यादातर बेसाल्ट से बने होते हैं, जो एक प्रकार का लावा है जो विस्फोट के समय बहुत तरल होता है। इसी कारण से, ये ज्वालामुखी ढलवाँ नहीं होते। यदि किसी तरह पानी वेंट में चला जाए तो ये विस्फोटक हो सकते हैं; अन्यथा, इनकी विशेषता कम विस्फोटकता होती है। आगामी लावा एक फव्वारे के रूप में बहता है और वेंट के शीर्ष पर कोन को बाहर फेंकता है और सिंडर कोन में विकसित होता है।

संयोजित ज्वालामुखी ये ज्वालामुखी ठंडी और अधिक चिपचिपी लावा के विस्फोटों की विशेषता रखते हैं जो कि बेसाल्ट से भिन्न होते हैं। ये ज्वालामुखी अक्सर विस्फोटक विस्फोटों के परिणामस्वरूप बनते हैं। लावा के साथ, बड़ी मात्रा में पाइरोक्लास्टिक सामग्री और राख भी जमीन पर गिरती है। यह सामग्री वेंट उद्घाटन के आसपास जमा होती है, जिससे परतें बनती हैं, और इससे ये पहाड़ संयोजित ज्वालामुखियों के रूप में दिखाई देते हैं।

काल्डेरा ये पृथ्वी के सबसे विस्फोटक ज्वालामुखी होते हैं। ये आमतौर पर इतने विस्फोटक होते हैं कि जब ये फटते हैं, तो ये खुद पर गिरकर कोई ऊंची संरचना बनाने के बजाय ढह जाते हैं। ढहे हुए गड्ढों को काल्डेरा कहा जाता है। उनकी विस्फोटकता यह संकेत देती है कि लावा की आपूर्ति करने वाला मैग्मा चेंबर न केवल विशाल है, बल्कि यह निकटता में भी है।

बाढ़ बेसाल्ट प्रांत ये ज्वालामुखी अत्यधिक तरल लावा का उत्सर्जन करते हैं जो लंबे दूरी तक बहता है। विश्व के कुछ हिस्से हजारों वर्ग किलोमीटर मोटी बेसाल्ट लावा प्रवाह से ढके हुए हैं। कुछ प्रवाह 50 मीटर से अधिक मोटाई तक पहुँच सकते हैं। व्यक्तिगत प्रवाह सैकड़ों किलोमीटर तक फैल सकते हैं। भारत के डेक्कन ट्रैप्स, जो वर्तमान में महाराष्ट्र के पठार के अधिकांश हिस्से को कवर करते हैं, एक बहुत बड़े बाढ़ बेसाल्ट प्रांत हैं। ऐसा माना जाता है कि प्रारंभ में ट्रैप निर्माण वर्तमान से कहीं अधिक बड़े क्षेत्र को ढकते थे।

मिड-ओशन रिज ज्वालामुखी: ये ज्वालामुखी महासागरीय क्षेत्रों में होते हैं। एक मिड-ओशन रिज का सिस्टम है जो 70,000 किलोमीटर से अधिक लंबा है और सभी महासागरीय बेसिनों के माध्यम से फैला हुआ है। इस रिज का केंद्रीय भाग अक्सर विस्फोटों का अनुभव करता है।

ज्वालामुखीय भूआकृतियाँ

आक्रामक रूप: ज्वालामुखीय विस्फोटों के दौरान निकलने वाला लावा ठंडा होने पर आग्नेय चट्टानों में विकसित होता है। ठंडा होना या तो सतह पर पहुँचकर होता है या जब लावा अभी भी क्रस्टल भाग में होता है। लावा के ठंडा होने के स्थान के आधार पर आग्नेय चट्टानों को ज्वालामुखीय चट्टानों (सतह पर ठंडा होना) और प्लूटोनिक चट्टानों (क्रस्ट में ठंडा होना) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। क्रस्टल भागों में ठंडा होने वाला लावा विभिन्न रूप धारण करता है। इन रूपों को आक्रामक रूप कहा जाता है।

बैथोलिथ्स: एक बड़ा मैग्मेटिक सामग्री का शरीर जो क्रस्ट के गहरे गहराइयों में ठंडा होता है, बड़े गुंबद के रूप में विकसित होता है। ये केवल तभी सतह पर दिखाई देते हैं जब अपक्षय प्रक्रियाएँ ऊपर की सामग्रियों को हटा देती हैं। ये बड़े क्षेत्रों को कवर करते हैं, और कभी-कभी, इनकी गहराई कई किलोमीटर तक हो सकती है। ये ग्रेनाइटिक शरीर होते हैं। बैथोलिथ्स मैग्मा चैंबर्स के ठंडे हिस्से होते हैं।

लैककोलिथ्स: ये बड़े गुंबदाकार आक्रामक शरीर होते हैं, जिनकी एक समतल आधार होती है और जो नीचे से एक पाइप जैसे मार्ग द्वारा जुड़े होते हैं। यह समग्र ज्वालामुखीय गुंबदों के समान होते हैं, केवल ये गहरे गहराइयों में स्थित होते हैं। इसे सतह पर पहुँचने के लिए लावे के स्थानीय स्रोत के रूप में देखा जा सकता है। कर्नाटका पठार में ग्रेनाइट चट्टानों के गुंबदाकार पहाड़ियों का वितरण है। इनमें से अधिकांश, जो अब बहार आ चुके हैं, लैककोलिथ्स या बैथोलिथ्स के उदाहरण हैं।

लैपोलिथ, फैकोलिथ और सिल्स: जब लावा ऊपर की ओर बढ़ता है, तो इसका एक भाग जहां भी इसे कमजोर तल मिलता है, क्षैतिज दिशा में बढ़ने की प्रवृत्ति रखता है। यह विभिन्न रूपों में विश्राम कर सकता है। अगर यह एक थाली के आकार में विकसित होता है, जो आकाश की ओर उभरा हुआ होता है, तो इसे लैपोलिथ कहा जाता है। कभी-कभी, एक लहराती हुई आक्रामक चट्टानों का द्रव्यमान सिंक्लाइन के तल पर या एंटीलाइन के शीर्ष पर पाया जाता है। ऐसी लहराती सामग्रियों का एक निश्चित मार्ग नीचे मैग्मा चैंबर्स के रूप में होता है (जो बाद में बैथोलिथ्स के रूप में विकसित होता है)। इन्हें फैकोलिथ्स कहा जाता है। आक्रामक आग्नेय चट्टानों के निकट क्षैतिज शरीर को सिल या शीट कहा जाता है, सामग्री की मोटाई के आधार पर। पतले को शीट कहा जाता है जबकि मोटे क्षैतिज जमा को सिल कहा जाता है।

डाइक: जब लावा भूमि में मौजूद दरारों और फिशर्स के माध्यम से बाहर निकलता है, तो यह जमीन के लगभग लम्बवत ठोस हो जाता है। यह उसी स्थिति में ठंडा होता है जिससे एक दीवार जैसी संरचना विकसित होती है। ऐसी संरचनाओं को डाइक कहा जाता है। ये पश्चिमी महाराष्ट्र क्षेत्र में सबसे सामान्य रूप से पाई जाने वाली अंतर्विष्ट आकृतियाँ हैं। इन्हें उन विस्फोटों के लिए फीडर्स माना जाता है, जिन्होंने डेक्कन ट्रैप्स के विकास में योगदान दिया।